Geóloga / Estudios en yacimientos estratoligados de cobre en el centro-norte de Chile reconocen la ocurrencia de materia orgánica, descrita como bitumen o pirobitumen. Éste se encuentra asociado a sulfuros de mena y ganga y suele estar diseminado o en fracturas. Las relaciones texturales en la mayoría de los depósitos indican que los sulfuros son posteriores al bitumen, pero no aclaran si este es un componente esencial y activo en la formación de la mineralización de cobre, considerando su rol como secundario. Este trabajo propone caracterizar el bitumen presente en yacimientos estratoligados de cobre para constreñir como éste se relaciona con los procesos de mineralización de cobre (y plata subordinada)minerales en este tipo de depósitos, y aportar nuevos antecedentes acerca de su génesis. Para ello se realizó un estudio comparativo en tres depósitos estratoligados de Cu (Ag), alojados en la franja cretácica, del centro-norte de Chile: El Soldado, localizado en la V Región de Valparaíso, y los depósitos de La Culebra y Mantos Cobrizos, situados en la III Región de Atacama. Para cada uno de ellos, se realizaron estudios petrográficos de detalle y análisis composicionales semicuantitativos de bitumen mediante microscopía electrónico de barrido (SEM-EDS). En términos generales, los depósitos estudiados presentan dos etapas de mineralización. La primera, de carácter hipógeno, está relacionada espacialmente al bitumen y a la formación de sulfuros de cobre. La segunda etapa se caracteriza por mineralización supérgena desarrollada de manera limitada, y representada por covelina, escasa digenita, hematita y óxidos de cobre. En todos los depósitos estudiados se distingue más de un evento de introducción del bitumen. En general, éstos son previos a la mineralización de cobre, pero existen casos donde se asocia a una primera generación de mineralización de cobre, representada por bornita. La mineralogía de ganga (clorita, calcita, cuarzo, zeolita, prehnita, epidota), revela que el bitumen se emplaza en un contexto de temperaturas crecientes, con diversos episodios de alteración hidrotermal, algunos de ellos difíciles de distinguir del metamorfismo de bajo grado que caracteriza las rocas de caja. Se observan dos variedades texturales de bitumen, caracterizados en este estudio como bitumen liso y bitumen poroso. El primero suele estar enriquecido en Ca, Cl y S, comparado con el segundo. Además, se observa que independientemente de su variedad textural, el bitumen asociado a la mineralización de sulfuros de cobre está enriquecido en Fe, Cu, Cl y S. Además, presenta texturas de intercrecimiento con minerales de ganga, indicando que el bitumen interactuó con fluidos acuosos y en algún punto, previo a su solidificación, incorporó elementos desde éstos. Los resultados de este estudio indican que el rol principal del bitumen en los yacimientos estratoligados de cobre del centro-norte de Chile es actuar como agente reductor, fomentando la precipitación de sulfuros de cobre y contribuyendo así a la formación de los depósitos. Sin embargo, y de acuerdo con la composición inferida del bitumen, la cual incluye complejos hetero-aromáticos y cantidades apreciables de metales y ligantes, no se descarta el rol de éste como agente de transporte, sugiriéndose así un rol activo, aunque secundario, en la formación de estos depósitos. / Este trabajo a sido financiado por Núcleo Milenio "Trazadores de Metales en Zonas de Subducción" NC130065

Geólogo / La mina 21 de Mayo, de propiedad de la Compañía Minera San Gerónimo, se encuentra en un yacimiento del tipo estratoligado de Cu-(Ag) ubicado en el distrito minero Talcuna de la franja metalogénica del Cretácico de la Cordillera de la Costa del norte de Chile. El yacimiento, actualmente en explotación, se caracteriza por presentar una mineralización de cobre dominada por bornita y calcosina y con altas leyes de plata. El objetivo principal de este estudio es determinar los controles mineralógicos de la ocurrencia de la plata en la mina 21 de Mayo con el propósito de refinar el modelo de formación del yacimiento y aportar información relevante para el desarrollo de la mina y el procesamiento mineral. Para cumplir con el objetivo propuesto, se realizaron estudios petrográficos detallados, análisis composicionales semi-cuantitativos de fases de mena de cobre y plata mediante microscopía electrónica de barrido (SEM-EDS), y análisis composicionales cuantitativos de bornita y calcosina mediante microsonda electrónica. Los estudios petrográficos combinados con los análisis composicionales permiten identificar cuatro eventos de mineralización/alteración en el depósito. El primer evento está caracterizado por la presencia de escaso bitumen seguido de la precipitación de pirita y abundante calcopirita. Este es seguido por un segundo evento con precipitación de tennantita-tetraedrita, la cual es reemplazada total o parcialmente por bornita y calcopirita. El tercer evento corresponde al evento principal de Cu-Ag y se caracteriza por bornita y calcosina con textura de intercrecimiento mirmequítico, y en menor medida, por galena, sulfuros y arseniuros de Cu-Ag (stromeyerita?, argentodomeikita?), sulfuros de Ni y Cd (niquelina?, greenockita/hawleita?), sulfosales de Cu-Ni-Co y aleaciones del tipo Ag-Hg (arquerita?) y Ag-Au (electrum). El último evento de mineralización es de carácter restringido y corresponde a la formación de djurleita/anilita por procesos supérgenos. Las elevadas leyes de plata reportadas en el yacimiento se explican por la precipitación de distintas fases minerales de plata y por la elevada concentración de Ag en bornita y calcosina determinadas mediante microsonda electrónica. Los estudios realizados permiten sugerir que la plata se incorpora preferentemente en la calcosina, seguida por la bornita en solución sólida o como nanoinclusiones invisibles . Las altas leyes de Ag en la mina 21 de Mayo y su cercanía al distrito de argentífero de Arqueros sugieren una probable superposición de un sistema epitermal rico en Ag por sobre un evento primario que dio origen a los estratoligados de Cu-(Ag) en el distrito Talcuna. / Este trabajo ha sido financiado por el proyecto FONDECYT – 1140780 y Núcleo Milenio Trazadores de Metales en Zonas de Subducción NC1300065

No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo / El Proyecto Tres Valles se encuentra en la IV Región de Coquimbo, entre el valle del Río Illapel por el norte y el valle del Río Choapa, por el sur, 8 km al norte de Salamanca, en un punto ubicado 190 km al norte de la capital de Chile, Santiago. Es Propiedad de la Sociedad Contractual Minera Tres Valles perteneciente a Vale Group Company. Las características del Proyecto de cobre Tres Valles son afines con un sistema de mineralización de Cu Tipo Estratoligado sin Ag subordinada. Contempla el depósito Don Gabriel como foco de estudio, el cual contiene mineralización de cobre mantiforme, subhorizontal y concordante con la estratigrafía. Está orientado N70W/20-30SW a lo largo de 0.6 km, formando cuerpos de mena de hasta 90 m de potencia y 400 m de longitud en el manteo. La mena de cobre es principalmente calcosina y bornita, sulfuros de cobre que están como relleno de amígdalas y microfracturas en las rocas volcánicas. Esta mineralogía de mena está mayormente asociada a una alteración de albita-clorita y, subordinadamente, a otros minerales de alteración propilítica. Inmediatamente bajo este nivel mantiforme, aparecen stocks microdioríticos emplazados en rocas volcánicas. La zona de contacto entre estas dos litologías contiene diseminación y algunas vetillas de bornita, calcopirita y calcosina, lo que define un cuerpo mineralizado subvertical, irregular, discordante con la estratificación y con dimensiones que alcanzan 300 m de alto, 70 m de ancho y 400 m de largo, que se orienta N40-50W. En este cuerpo, las mayores proporciones de minerales de mena se albergan en las rocas volcánicas de caja, asociadas a una alteración albítica-calcítica de intensidad moderada a fuerte. En superficie, el depósito Don Gabriel cuenta con diversos afloramientos de rocas volcánicas con calcosina, bornita, crisocola y malaquita, y con diferentes intensidades de alteración propilítica y argílica supérgena. Estructuralmente, el depósito está controlado por una zona de debilidad denominada La Amarilla, estructura subordinada a las fallas regionales normales Manquehua y Llimpo. La ley promedio para el depósito Don Gabriel se eleva por sobre el 1.0% CuT, contenida en los niveles mantiformes concordantes con la estratificación y en cuerpos subverticales discordantes con ésta.

Magíster en Ciencias, Mención Geología. Geólogo / Los depósitos estratoligados de Cu (Ag), tanto de la franja norte como centro del país, son una importante fuente de Cu y Ag a nivel nacional. Estudios recientes indican que este tipo de depósitos se forma a través de procesos epigenéticos, existiendo dos modelos principales para explicar su origen: un primer modelo sugiere un aporte de fluidos magmáticos-hidrotermales a partir de un intrusivo en profundidad, mientras que un segundo modelo establece que los fluidos mineralizadores corresponderían a una mezcla de fluidos de distinto origen, tales como salmueras de cuencas, aguas connatas y/o aguas meteóricas, que circularían ayudados por el calor emanado de intrusivos gabroicos a dioríticos profundos. Estos fluidos hidrotermales lixiviarían los metales (Cu Ag) de las secuencias volcánicas/volcano-sedimentarias, precipitando la mena en zonas favorables como fallas, amígdalas y brechas hidrotermales. Con el objetivo de aportar al modelo genético para los yacimientos estratoligados de Cu-Ag del norte de Chile, se realizó un estudio comparativo de los depósitos Altamira y Las Luces, de edad Cretácica y Jurásica, respectivamente. Se realizaron estudios petrográficos y calcográficos, estudios de química mineral mediante microscopía electrónica de barrido y análisis de microsonda electrónica, además de análisis de isótopos estables de S y análisis de roca total de las secuencias encajantes con el propósito de entregar nuevos antecedentes al modelo genético. El depósito Las Luces de edad Jurásica se ubica en la Región de Antofagasta, al sur de la ciudad de Taltal y se hospeda en las secuencias volcánicas de la Formación La Negra. La mineralogía de mena consiste en calcosina/digenita y bornita con trazas de calcopirita y galena las cuales se encuentran como relleno de amígdalas, vetillas y en matriz de brechas. Los contenidos promedios de Ag para la digenita son de 0.12% en peso y 0.14% en peso para la bornita. Los datos isotópicos de S (δ34S: -2.5 a 2.9 ) indican una fuente magmática para este elemento, probablemente derivado de las secuencias volcánicas jurásicas o los cuerpos intrusivos espacialmente asociados a la mineralización. El depósito Altamira se localiza en la Región de Antofagasta, al sureste de la ciudad de Taltal, y se hospeda en las secuencias volcano-sedimentarias de la Formación Aeropuerto. La mineralogía de mena consiste en digenita/anilita y bornita, las cuales reemplazan a piritas framboidales formadas durante la etapa de diagénesis de las secuencias encajantes. Los contenidos promedios de Ag para la digenita son 0.11% en peso. Las composiciones isotópicas de S (δ34S: -38.7 a -10.7 ) representan un ambiente reductor para las piritas framboidales precursoras, como resultado de la reducción de sulfato marino por acción de bacterias. Los diagramas de clasificación de rocas volcánicas indican un ambiente de intra-arco para la Formación Aeropuerto. Los datos obtenidos para el depósito Altamira indican que pertenece a la franja Cretácica de yacimientos estratoligados, lo que implica que esta franja se prolongaría hasta el sur de Taltal. Los cálculos de balance de masas para estos yacimientos arrojan razones de agua/roca altos, con valores de 0.55 y 1.36 en volumen para Altamira y Las Luces, respectivamente. Esto implica que estos depósitos se formaron a partir de procesos epigenéticos que involucran altos volumenes de fluido, lo que constrasta con procesos metamórficosen donde la razón fluido/roca es generalmente más baja (<0.025). Los resultados de este estudio sugieren que los intrusivos gabroicos-dioríticos que intruyen a las secuencias hospedantes actuarían como la fuente calórica que generaría la convección de aguas de de distinta naturaleza, incluyendo connatas, salmueras de cuenca, aguas meteóricas y/o magmáticas, y que estos fluidos hidrotermales lixiviarían los metales de las rocas de caja, generando así la mineralización de Cu (-Ag). / Este trabajo ha sido financiado por el proyecto FONDECYT-1140780 y Núcleo Milenio Trazadores de metales NC139965

Los yacimientos de Cu de la Cordillera de la Costa de la Región de Antofagasta, denominados depósitos “Tipo Manto” o “estratoligados de Cu” se encuentran hospedados en las rocas Jurásicas de la Formación la Negra. Éstos constituyen la tercera fuente fundamental de Cu en Chile, además de poseer concentraciones subordinadas de Ag, de la cual poco se sabe respecto de su incorporación y distribución. Factores tales como la estructura cristalina, los límites de solubilidad de Ag en los distintos minerales, la saturación de los fluidos parentales, la especiación, e incluso factores climáticos, pueden influir en la incorporación de Ag en otros minerales o en la cristalización de minerales de Ag. En esta memoria, combinando análisis de espectrometría de masa de ionización secundaria (Secondary-Ionization Mass Spectrometry, SIMS) y microsonda electrónica (Electrón MicroProbe Analysis, EMPA) se estudió la incorporación de Ag, y otros elementos en traza, en los sulfuros de Cu y Cu-Fe, calcopirita, bornita, covelina y calcosina, provenientes de los depósitos Mantos de la Luna, Susana-Lince y Mantos Blancos, actualmente considerado un depósito tipo pórfido pero históricamente considerado el mayor estratoligado. Se determinó que los sulfuros que presentan mayores concentraciones de Ag, y otros elementos en traza, son la bornita y la calcopirita de grano fino. Las bornitas medidas contienen 81,1 a 730 ppm de Ag con promedios de 432,15 ± 19,34 ppm de Ag, mientras que las calcopiritas incorporan de 0,61 a 2211 ppm de Ag con promedios de 321 ± 33,32 ppm de Ag. La calcosina por su parte, presenta concentraciones entre 0 y 827 ppm, alcanzando un promedio de apenas 31,24 ± 371 ppm de Ag. La forma de incorporación corresponde en la mayoría de los casos a solución sólida donde la plata se incorpora a los sulfuros de Cu con la sustitución Ag+1 = Cu+1,pudiendo ser una sustitución simple o una sustitución acoplada con As, Te y/o Sb, del tipo:Ag+ + Sb+3 + ((2As-1 ),Te-2 ) = Cu+ + Fe+3 + S-2 Ag+ + (As+3Sb+3) + Te-2 = Cu+ + Fe+3 + S-2, donde el estado de oxidación del As está sujeto a la fugacidad de O del medio. En el caso de las calcopiritas y calcosinas se presentan microinclusiones (<2 µm, <10 µm respectivamente) con concentraciones de Ag superiores a los 975 ppm, con lo cual se marca un límite de incorporación de Ag en calcopirita. Las inclusiones pueden corresponder a Ag nativa (Ag0 ) o a algún mineral de Ag, por ejemplo la acantita Ag2S (Ag+1). Además, en las calcosinas, se observan inclusiones de fases ricas en I y Ag, probablemente iodargirita, mineral típico de climas áridos, además de una alteración a fases cloruradas en los bordes y fracturas, correspondientes a atacamita. La presencia de estas inclusiones incluso en el centro de los granos de calcosina indica contemporaneidad para su génesis. Las fases cloruradas, junto con la presencia de I indican aportes salinos externos al sistema convencionalmente propuesto. El origen de estos aportes corresponde a salmueras que ascienden gracias a la existencia de fallas de basamento sísmicamente activas que interactúan con la roca caja, concentrando metales y generando el depósito actual de atacamita y calcosina, en algunos casos con inclusiones de iodargirita. En base a esto, se concluye que, en concordancia con lo planteado por Reich et al. (2008), la alteración supérgena no marca su fin con el cambio en las condiciones climáticas a hiperáridas, sino que, es un proceso actual y que no requiere de la presencia de aguas meteóricas.